有了建设性的反馈，我们的大脑学会了最佳时机
完美的时机在体育运动和人际关系中都很重要。但我们的大脑是如何学会估计事件何时可能发生并做出相应反应的呢?莱比锡MPI CBS的科学家们与特隆赫姆挪威科技大学卡维里研究所的同事们在MRI研究中证明，我们的大脑在与建设性反馈有关的情况下学习效果最好。
想象一下和朋友玩游戏，他们扔给你一个球，你必须接住。最初几次投球你可能会错过球，但随着你不断尝试，你会更好地估计球到达你手中所需的时间，并更容易地接球。你的生意怎么样?大脑这样做呢?“这个过程的基础是你的学习能力过去的经验并从环境中提取与时间相关的信息，”进行这项研究的伊格纳西奥·波蒂解释道eLife还有马提亚斯·诺和克里斯蒂安·多勒。
“你朋友的每一次投掷都会与前一次略有不同。有些球来得早，有些球来得晚。在游戏过程中，你的大脑会了解到达时间的分布，并使用这些信息来形成对未来投球的预期。通过将这些先验知识与我们朋友当前投球的具体信息相结合，我们可以改进我们尝试接球的时机。”
为了在实验室中对此进行研究，科学家们要求34名参与者玩一个显示在核磁共振扫描仪屏幕上的时间接触(TTC)游戏。在这个游戏中，参与者必须按下一个按钮移动的目标到达一个固定的边界。关键的是，运动目标在被遮挡之前只能在很短的时间内可见。参与者无法看到击中边界的目标，因此不能依赖视觉信息来估计时间间隔．此外，就像接球游戏一样，移动目标的速度在试验中是不同的。
在每次试验结束时，参与者都会收到关于他们表现如何的反馈。“就像上面的接球例子一样，我们对参与者在这项任务中如何准确地学习ttc的分布，以及他们如何随着时间的推移更新他们对这种分布的信念感兴趣。这一更新过程至关重要，因为它使我们能够灵活地适应环境行为需求的变化，”Matthias Nau说。
研究小组发现，参与者对TTC的估计总体上是好的，但他们表现出一种一致的倾向，即高估短期持续时间，低估长期持续时间。Ignacio Polti说:“换句话说，他们的TTC估计偏向于我们测试的所有TTC的平均值。我们认为，这种倾向反映了参与者对游戏中经历的持续时间范围的熟悉程度，这是应对不确定性的关键行为适应——如果你对当前的试验不确定，那么所有其他试验的平均值可能是一个很好的猜测。”
然而，这个平均值必须从你所经历的时间间隔的分布中推断出来学习的过程这必须反映在参与者的大脑的活动．为了在神经层面上更好地理解这一过程，研究人员将参与者在每次试验结束时收到的反馈与MRI扫描仪检测到的大脑活动变化联系起来。
MPI CBS的主任Christian Doeller说:“我们在整个大脑中发现了与学习相关的变化的证据，特别是在通常研究奖励处理和记忆的区域。我们特别感兴趣的一个区域是海马体，这是一种通常在对地点和事件记忆的背景下研究的结构。”
海马体的活动确实反映了参与者收到的反馈，以及随着时间的推移任务表现的改善。此外，海马体的活动反映了高估短期持续时间和低估长期持续时间的行为倾向。这表明，当参与者收到反馈时，他们确实完善和更新了他们对时间间隔分布的知识，海马体在这个过程中起着关键作用。
“我们相信，我们发现的神经机制超越了时域，广泛地奠定了灵活行为的基础。它们可能更广泛地反映了我们如何从反馈中学习，以及大脑如何实时形成和更新信念，”马蒂亚斯·诺说。从临床角度来看，这些结果也很重要，因为它们揭示了我们如何调整我们的行为来适应环境的快速变化，而这在许多疾病和大脑疾病中都受到了损害，比如帕金森氏症。
